什么是 k8s Affinity（亲和性）

在 Kubernetes（K8s）中，Affinity（亲和性） 是一种 Pod 调度策略，它用于控制 Pod 在什么条件下可以被调度到特定的节点上。它比 Taints 和 Tolerations 更灵活，可以基于 节点属性 或 Pod 之间的关系 来影响调度决策。

Affinity 分类

Affinity 主要分为 Node Affinity（节点亲和性） 和 Pod Affinity/Anti-Affinity（Pod 亲和性/反亲和性） 两种：

1️⃣ Node Affinity（节点亲和性）

• 作用：让 Pod 优先或必须调度到符合某些特定标签的节点上。

• 使用方式：在 Pod spec.affinity.nodeAffinity 中定义亲和性规则，例如：

  yaml

  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
          - matchExpressions:
              - key: "disktype"
                operator: "In"
                values: ["ssd"]
  

  • 这表示 Pod 只能调度到 disktype=ssd 的节点。

  • requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution：调度时必须满足条件，运行后忽略约束。

  • 另一种 preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution 则是 软约束，即 Kubernetes 尽量调度到满足条件的节点，但如果没有可选的节点，它仍然可以运行在其他节点上。

2️⃣ Pod Affinity（Pod 亲和性）

• 作用：让 Pod 尽量调度到 某些特定 Pod 已经运行的节点上，比如你希望 微服务组件部署在相同的节点 以减少网络延迟。

• 使用方式：

  yaml

  affinity:
    podAffinity:
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        weight: 100
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchLabels:
              app: "web"
          topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
  

  • 这表示 Pod 会优先调度到已经运行 app=web 的节点上。

  • topologyKey 决定亲和性范围，如 "kubernetes.io/hostname" 表示节点级亲和性。

  • weight 影响调度决策，值越大，优先级越高。

3️⃣ Pod Anti-Affinity（Pod 反亲和性）

• 作用：让 Pod 避免调度到已经运行了某些特定 Pod 的节点上，例如避免两个高负载的服务运行在同一个节点上，降低故障风险。

• 使用方式：

  affinity:
    podAntiAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        podAffinityTerm:
          labelSelector:
            matchLabels:
              app: "cache"
          topologyKey: "kubernetes.io/hostname"
  

  • 这表示 Pod 不会调度到运行 app=cache 的节点，可以用于防止缓存服务集中在单个节点上，保证负载均衡。

Affinity 的实际应用场景

高效资源利用：将数据库 Pod 亲和到高 IOPS 存储节点上，保证数据库性能。

降低网络延迟：微服务 Pod 亲和在同一节点，减少网络开销。

高可用性设计：使用 Anti-Affinity 让 Pod 均匀分布，避免单点故障。

多级数据中心部署：在不同数据中心间控制 Pod 亲和性，使应用合理分布。

Affinity 提供了更灵活的调度控制方式，比 Taints 和 Tolerations更加 精细化，可以根据 Pod 与 Pod 的关系 或 节点属性 影响调度。

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